孔令仪
【摘 要】雾封层技术作为一种高效、经济的沥青道面养护方式,在我国公路行业的应用越来越广泛。近年来发展到机场跑道的使用后,因为缺乏有针对性的行业标准,照搬公路施工经验,使施工效果往往未能达到预期。本文在公路沥青道面雾封层技术标准的基础上,结合近年来国内各机场雾封层施工实例以及民航相关规范,在雾封层施工的各个阶段给出了有针对性的建议。
【关键词】雾封层;机场;预养护;雾封层施工技术
0 简介
机场的沥青道面受空气氧化、光照、水损害及交通负荷等外界环境的长期影响,会出现不同程度的道面表层类病害[1],如沥青弹性下降、骨料外露、道面细微裂缝等。沥青道面表层病害的存在不仅会影响到道面的美观度,还会降低其平整、抗滑、舒适的道面基本使用性能,不利于飞机的起降和滑行。针对以上早期、轻微的道面病害,雾封层作为近年来越来普及的预养护方式,可以有效地处置轻微的松散和老化等道面病害,同时显著改善道面的美观度,能够高效、经济地延长沥青道面的使用寿命。但是国内目前对于机场用雾封层技术没有权威的施工和设计规范,所以造成在施工时出现了一些不规范的操作,影响雾封层技术的使用效果。
1 雾封层
近年来,我国机场飞行区沥青道面使用雾封层进行预养护越来越普遍,例如,2015年先后有重庆江北国际机场、哈尔滨太平国际机场采用西尔玛煤焦油封面料进行了沥青道面的养护,长沙黄花国际机场采用GOODONE进行了跑道和滑行道的养护施工。
雾封层技术是一种将乳化沥青稀释液或专门配制的制剂施用于(旧)沥青路面(表面)的养护方法。雾封层的材料可以是乳化沥青、煤焦油乳液、人造树脂乳液、石油蒸馏液等为基材,经过特殊配方设计配制成液态产品,或直接将乳化沥青用水按一定比例稀释,通过喷洒车雾化喷洒或人工涂刷在沥青路面表面,混合液渗入路面裂缝、孔隙中,裹覆于旧集料及粘结料表面[2]。
雾封层能够对沥青道面出现的表层类病害起到一定的修复作用,其中机场跑道的沥青道面中比较常见的表层病害为松散和老化、集料磨光[1],主要表现为道面的摩擦系数下降,构造深度增加,个别位置出现渗水现象等。而雾封层的使用可以比较明显地改善道面状况,在摩擦系数不出现明显下降的情况下,覆盖表面裸露的集料,同时还原道面开始老化的沥青,固结道面集料,消除道面渗水。
2 施工技术
由于机场施工的特殊性,在施工范围、施工时间上都有着特殊的要求,因此,在施工技术中应考虑到这些关键因素,将现有的公路沥青路面雾封层施工方法进行适当调整,以满足机场道面的雾封层施工需求。
2.1 材料和设备的准备
在进入施工现场前,要提前1小时左右将材料制备好,确保在停航之后能够立即开始施工,不耽误施工进度。同时检查喷洒车的运行情况,确保喷头没有阻塞情况,喷洒棒的高度能自由调整。此外,还要确认人工作业需要的器具均已准备就绪,如扫帚、毛刷、胶带纸等。
2.2 原道面处理
(1)路面上的坑洞、大于3mm的裂缝以及原路面接缝不规则处等可能影响雾封层处治质量的地方均须按照《公路养护技术规范》的相关要求进行处理。
(2)用塑料胶带纸保护道路标线,防止喷洒到标线上,施工完毕待路面完全干燥后揭去胶带纸。
(3)为确保雾封层施工质量,雾封层施工时路面必须处于洁净、干燥状态。建议使用道路清扫机、电动扫帚等设备彻底清楚原路面上的松散石料、污垢、灰尘、残留物等杂质,不得用水冲洗,否则会影响施工时间。
2.3 洒布量的确定
最佳洒布量的确定原则是:雾封层施工后,路面沥青膜厚度均匀,可在规定的时间内(通常为3h左右)完全干燥,具有符合要求的路用性能。
雾封层的洒布量可事先通过试验确定:取一定体积(可为1L)雾封层乳液均匀地倒在1m2的面积上,此时的洒布量即为1L/m2。如果乳液在2~3min之内不能渗入到路表中去,则应该适当降低洒布量直到找到一个合适的洒布量为止。如果第一次试验之后,路表看起来还能吸收更多的乳液,则可提高洒布量重复上述试验直到找到合适的洒布量为止。洒布量过多,雾封层破乳后将造成路表面油量过多,路表滑溜,造成不便;洒布量过少,将起不到雾封层应有的效果。砂的添加剂量和粒径,要根据原道面的检测数据(如构造深度、摩擦系数等)以及雾封层材料洒布量而定,以保证施工后道面的摩擦系数不会出现明显降低的情况。
2.4 施工作业
(1)根据雾封层喷洒量及洒布宽度,选定喷嘴的大小、洒布管的离地高度、汽车挡位、分动箱的排挡以及沥青泵的转速等技术参数。在作业起点前10m处将洒布车摆正,放下洒布管,使导向标正对导向线。
(2)喷洒时,洒布车应在距喷洒起点(遮盖毡片)约5~10m处起步,洒布车起步后操作人员应密切注视驾驶员的操作,并做好打开左右三通阀的准备。当洒布管位于喷洒起点前遮盖物时,迅速打开左右三通阀,将操纵柄置于方位说明牌指示的位置上,开始喷洒乳液。在喷洒方向10m范围内禁止人员停留。
(3)喷洒作业时,洒布车应按引导线指示的方向前进,并按喷洒作业要求,调整好相应的车速,平稳前进,不得随意摆动、猛转方向盘和变速。
(4)喷洒过程中操作人员观察并控制沥青泵转速,当沥青喷洒量超过规定值的±5%时,应立即予以调整。当喷洒管到达终点后的遮盖物处时,操作人员应迅速以电铃通知驾驶员将变速箱及分动箱置于空挡,同时关闭左右三通阀。
(5)喷洒作业停止后,洒布车应继续前进4~8m方可停车。
(6)喷洒作业结束时,操作人员应立即提升洒布管,使喷嘴槽口向上,同时用电铃通知驾驶员,将输力箱挂上档,使沥青泵反转,以便将管道内的残余乳液吸回沥青罐内。
(7)完成当天作业后,应加热喷嘴,及时清除机上各部残留的乳液,并按洒布车保修规程的要求,进行例行保养工作。
2.5 施工后检测
喷洒完成后,应对施工区域进行检查,主要包括以下项目:
2.5.1 喷洒均匀程度
对于喷嘴堵塞漏洒导致的路面纵向浅色条带,以及局部漏洒,应及时予以人工补洒;对于路面出现了局部材料堆积现象,可以使用钢丝刷摊开,并洒少许金刚砂或石英砂。
2.5.2 外观颜色
对于乳化沥青基的材料,正常气温下,喷洒后约30~60分钟即破乳,由褐色变为黑色。如果超过一小时仍未变黑,可能喷洒液有问题或者原路面含水量过大,应分析原因,及时解决。
2.5.3 摩擦系数
每天的施工完成后,都应该保证跑道表面具有良好的摩阻特性。跑道表面的摩阻特性应使用有自湿装置的连续摩阻测试仪器进行测定。不同的摩阻测量仪对跑道表面的摩阻特性的评定标准可以参考民用机场飞行区技术标准(MH5010-2013)中的相关规定。
2.6 质量验收指标
经过雾封层养护后的道面状况应该有明显的改善,符合民航规范中对于跑道表面的各项规定。
(1)洒布后的道面渗水系数应明显降低,洒布前道面渗水系数大于100mL/min时,洒布后应减少至10mL/min以下[1]。
(2)洒布施工后跑道表面摩阻特性参考上文中施工后检测中相关内容。如使用摆式摩擦仪进行道面摩擦系数测定时,可以参考《公路沥青路面施工技术规范》(JTGF40-2004)中的相关规定,在进行温度修正后,道面摩擦系数不应小于45BPN。
(3)道面平均纹理深度宜不小于1.0mm。平均纹理深度宜采用填砂法进行测定[3]。
3 结语
随着雾封层技术日趋成熟,在国内外的应用和研究越来越广泛,将这种预养护方式用于机场跑道将会是日后的研究热点之一。结合机场施工的特殊性,机场用雾封层技术有如下特点:
(1)机场施工的时间受到严格限制,所以时间规划要进行调整。由于跑道施工需要在机场停航后进行,所以每天的施工时间只有4个小时左右,这就要求所有的前期准备工作务必要安排在停航前完成,且施工过程中要将个别步骤同时进行,以尽可能减少施工时间,提高施工效率。
(2)机场施工要严格控制材料的表干时间。机场跑道进行雾封层施工时,需要保证当天的施工区域能够在通航前一小时左右达到干燥状态,并满足相关参数要求,以保证飞机正常起降,否则需要及时对施工区域进行处理。
(3)施工后的检测指标与公路有差别。将雾封层用于机场跑道时,施工后的跑道表面需要满足民航规范中的相关规定。例如,根据《民用机场飞行区技术标准》(MH5010-2013)中的规定,摩擦系数需要用有自湿装置的连续摩阻测试仪器进行测定,评价指标与摆式摩擦仪有差异,构造深度区别于《公路沥青路面施工技术规范》(JTGF40-2004)应满足平均不小于1.0mm的要求。
雾封层技术以其便捷、经济、干燥时间短的特点,良好地迎合机场跑道预养护施工的特殊需求,但是,目前还缺乏统一的规范,相信经过进一步的研究和发展,一定能够发挥出其巨大的潜能。
【参考文献】
[1]民用机场飞行区场地维护技术指南(AC-140-CA-2010-3)[S].2010.
[2]沥青路面雾封层技术应用指南[J].华南理工大学,2011.
[3]民用机场飞行区技术标准(MH5010-2013)[S].2013.
[责任编辑:王楠]